[發明專利]一種基于五變量卡諾圖的目標跟蹤策略規劃方法

在審

• 申請號: 202210958545.8
• 申請日: 2022-08-09
• 公開（公告）號: CN115451962A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 刁晶晶;胡守博;李樂;施巖;呂久明;張瑞志;楊晶;郭兵兵;王善松;叢蕾;全浩正;張德尚;張宇;蘇佳琳;張珈誠
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍63629部隊
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/00;G01S13/66;G01S13/86
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 王鮮凱

本發明涉及一種基于五變量卡諾圖的目標跟蹤策略規劃方法，對包含目標航跡信息和探測傳感器在各點的探測情況進行處理，以基于五變量卡諾圖邏輯簡化后的計算函數進行快速計算，最終得出各航跡點各個傳感器所處的工作狀態和對目標的總體跟蹤狀態，規劃出跟蹤策略。本發明具有以下優點：可以根據跟蹤測量任務要求按照時間軸對跟蹤過程進行劃分，包括等待、捕獲、跟蹤、重捕等環節；可分解各個傳感器的跟蹤任務，結合設備工作模式和規劃的飛機航跡進行策略設置；卡諾圖化簡工作狀態計算邏輯的方法減少了運算量,準確率高，運行時間短。

技術領域

本發明屬于目標跟蹤，涉及一種基于五變量卡諾圖的目標跟蹤策略規劃方法。

背景技術

在實際情況中，任務中需要跟蹤各種目標，跟蹤的方式是使用各種傳感器，如雷達、光學設備、遙測設備等等。跟蹤任務的目標多樣，如車輛、飛行器、導彈、返回艙等等；且情況復雜，由于各種環境或者人為的干擾影響，傳感器可能會在任務中丟失對目標的跟蹤。此外，多目標多傳感器的任務中，各傳感器對目標跟蹤的情況則更為復雜。為了提升對目標的跟蹤效果，任務中需要合理地調度傳感器，以高效地利用有限的傳感器資源。為了更好地完成目標跟蹤的任務，除了選用性能更好、抗干擾能力更強的傳感器之外，更關鍵的是如何使用傳感器進行跟蹤，即跟蹤策略的規劃問題。跟蹤策略規劃是跟蹤任務能否順利執行的關鍵，良好的跟蹤策略能夠預計到任務過程中傳感器的狀況，合理地安排傳感器資源的調度和使用，最大限度地發揮各個傳感器的性能優勢，在任務過程中保證較高的傳感器覆蓋率，獲得信息優勢。

現有的跟蹤策略規劃技術能夠對目標的運動進行一定的理論估計，也能夠根據估計規劃一定的跟蹤策略，進行傳感器資源的調度。但現有的技術較少涉及到按照整個時間軸對跟蹤過程進行劃分，更少有詳細到計算指定時刻指定傳感器對指定目標的工作狀態。如果要獲得如此詳細的傳感器信息，常常需要在仿真中加入代碼在每個點隨時模擬，計算量較大，速度緩慢。

發明內容

要解決的技術問題

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種基于五變量卡諾圖的目標跟蹤策略規劃方法，用于解決現有跟蹤策略規劃方法不能準確快速計算出各傳感器的工作狀態的問題。

技術方案

一種基于五變量卡諾圖的目標跟蹤策略規劃方法，其特征在于步驟如下：

步驟1：以時間先后的順序按批次讀取輸入中傳感器的跟蹤狀態；所述跟蹤狀態包括航跡點的時間、經緯度、高度，以及各個傳感器是否探測到目標；

步驟2：根據讀取的數據，以傳感器包括當前幀的最近的5幀數據，采用基于五變量卡諾圖簡化邏輯的核心方法，對每一時刻任一的傳感器對目標的整體跟蹤狀態進行計算：

當前五幀滿足開始進入重捕；

當前五幀滿足開始進入捕獲；

其他情況下則是進入跟蹤狀態。

其中：ABCDE為從當前幀開始前5幀的傳感器的探測跟蹤狀態按照時間順序的編號；

繼續讀入下一組五幀數據，計算該批次的下一個工作狀態，完成該批次后從步驟1開始重復，實現對目標的跟蹤。

所述基于五變量卡諾圖簡化邏輯的核心方法的真值表為：

所述傳感器的工作邏輯為：

傳感器未探測到目標時，處于等候狀態；

傳感器一旦探測到某目標，轉入對該目標的捕獲狀態；

傳感器在轉入捕獲狀態后的第一幀捕捉到目標暫不能使其進入跟蹤狀態，但如果再在第二幀或第三幀中捕捉一次，就能夠進入跟蹤狀態；如果第一幀未捕捉到，第二幀捕獲也能讓傳感器進入跟蹤；但若在第一第二幀都沒有捕捉到，則退出捕獲狀態進入重捕狀態；